3-2+动量守恒定律

解 Fiex Fiin
pe
p n mi vi 恒矢量
即 pie1 pν pN 0
pν
p N
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程 （第三版）
pe 1.2 1022 kg m s1
pe
p 6.4 1023 kg m s1
系统动p量e 守恒pν, 即pN 0
性系 S 沿 Ox 轴正向飞行. 设空气阻力不计. 现由控制系
统使火箭分离为两部分, 前方部分是质量为 100kg 的仪
器舱, 后方部分是质量为 200kg 的火箭容器. 若仪器舱相
对火箭容器的水平速率为 1.0 103 m·s-1 . 求仪器舱和火
箭容器相对惯性系的速度 .
y s v y' s' v'
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程 （第三版）
例 1 如图所示，设有一静止的原子核, 衰变辐
射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核.
已知电子和中微子的运动方向互相垂直, 电子动量为
1.210-22 kg·m·s-1,中微子的动量为 6.410-23 kg·m·s-1 .
问新的原子核的动量的值和方向如何?
内任一物体的动量是可变的, 各物体的动量必相对于同
一惯性参考系 .
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程
（第三版）
2）守恒条件
合外力为零
F ex
i Fiex 0
当 F ex F in 时，可略去外力的作用, 近似地
认为系统动量守恒 . 例如在碰撞, 打击, 爆炸等问题中.
3）若某一方向合外力为零, 则此方向动量守恒 .
Fxex 0 , px mi vix Cx Fyex 0 , py miviy Cy Fzex 0 , pz miviz Cz
4） 动量守恒定律只在惯性参考系中成立, 是自然 界最普遍，最基本的定律之一 .
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
o z
oຫໍສະໝຸດ Baidu z'
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
x x'
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程 （第三版）
已知:
v 2.5103 ms1 v' 1.0103 ms1
ys
v
y' s'
v'
m2 m1
m1 100 kg
o
o'
x x'
m2 200 kg
z
z'
设: 仪器舱和火箭容器分离后的速度分别为 v1，v2 .
pν
p N
又因为
pe pν
pN ( pe2 pν2 )1 2
代入数据计算得 pN 1.36 10 22 kg m s1
arctan pe 61.9
pν
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程 （第三版）
例 2 一枚返回式火箭以 2.5 103 m·s-1 的速率相对惯
解:
v1
Fixevx2
v'
0
则
v2
v
m1 m1 m2
v'
v2 2.17 103 m s1
(m1 m2 )v m1v1 m2v2 v1 3.17 103 m s1
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程 （第三版）
我国长征系列火箭升空
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
3 – 2 动量守恒定律
物理学教程 （第三版）
➢ 质点系动量定理 I
t
t0
➢ 动量守恒定律
i
Fiexdt
i
pi
i
pi0
若质点系所受的合外力为零 F ex Fiex 0
则系统的总动量守恒，即 p
pi
i
保持不变 .
力的瞬时作用规律
F
ex
dp
,
i
F
ex
0,
PC
dt
1）系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统